Büyütülen katkılı ZnO filmlerin sılar yöntemiyle ve yapısal, optik ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi

Son yıllarda yarıiletken malzemelerin nano-boyuttaki yapılarının ve ince filmlerinin üretimi ve karakterizasyonu, bilim ve teknolojinin birçok alanında önemli bir araştırma ve uygulama konusu haline gelmiştir. Bu alanlardan biri de çinko oksit (ZnO) ince filmlerinin sentezi ve karakterizasyonudur. ZnO, geniş bir enerji aralığına sahip yarıiletken bir malzeme olması ve benzersiz elektriksel, optik ve yapısal özelliklere sahip olması nedeniyle büyük ilgi görmektedir. Ayrıca, bu filmler bir dizi uygulama için potansiyel sunmaktadır. Özellikle de yarıiletken cihazlar, optoelektronik cihazlar, güneş hücreleri ve sensörler gibi alanlarda kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, SILAR yöntemi kullanılarak ITO alltaş üzerine büyütülen, katkısız ZnO ve Sn ve Cu katkılı ZnO ince filmlerin yapısal ve elektriksek karekterizasyonu yapılmıştır. 40 kat SILAR döngüsü yapılarak büyütülen ince film numuneleri elde edildikten sonra 300 °C'de tavlanmışlardır. Üretilen katkısız ZnO ve Sn ve Cu katkılı ZnO ince filmlerin yapısal, yüzeysel morfolojik ve elektriksel özellikleri incelenmiştir. SEM analizlerinden katkısız ZnO ince film numunesinin yüzey morfolojisi, alt üzerinde bazı boşluklar içermekle birlikte küresel yapıların oluşumunu ortaya koymaktadır. Sn katkılı ZnO ince film numunesi, ITO substratı üzerinde nano çiçek yapılarının şeklinde büyümesini sergilemiştir. Oluşan yapılar belirli bölgelerde birleşerek kırık katmanlar oluştururken, diğer alanlarda boşluklar bulunur. Cu katkılı ZnO ince film numunesinin yüzey morfolojisi, ITO substratı üzerinde düz ve nispeten daha kalın bir tabaka oluşumunu göstermiştir. Bu katman boşluklar oluşturan kırıklar sergiler. Elektriksel analizlerinden (I-V) farklı elementlerle katkılama işleminin olumlu sonuçlar verdiği görüldü. Bu sonuç üretilen ince filmlere yüksek dirençe sahip olmamasından dolayı şeffaf taşıyıcı film (TCO) olarak kullanılabileceği düşünülmektedir